Синусный цифро-аналоговый преобразователь Советский патент 1979 года по МПК H03K13/02 

Изобретение относится к вычислительной технике.

Известен синус1ый цифроаналоговый преобразователь, содержащий преобразователь код-ток, устройства сравнения кодов, генератор импульсов .1 .

Однако устройство не в состоянии осуществлять синусное цифроаналоговое преобразование.

Наиболее близким к изобретению является синусный цифроаналоговый преобразователь, содержащий операционный усилитель, выход которого через параллельно соединенные конденсатор и резистор соединен с входом операционного усилителя и с выходом ключа, вход которюго соединен с выходом преобразователя код-ток, вход которого соединен с выходом источника опорного напряжения, а информационные входы - с выходами счетчика и со входами устройства сравнения кодов, управляющий выход которого соединен с управляющим входом ключа, а выход генератора счетных импульсов соединен со входом счетчика 2 .

Однако устройство имеет низкую точность декодирования и ограниченные функциональные возможности.

Целью изобретения является расширение функциональных возможностей устройства и повьдиение точности декодирования .

Указанная цель достигается тем, что в синусный цифроаналоговый

0 преобразователь, содержащий операционный усилитель, вход которого соединен с выходом преобразователя код-ток, информационные входы которого соединены с выходами счетчика

5 и с входами блока анализа кодов, первый выход которого через генератор импульсов соединен с первым входом счетчика, второй и третий выходы соединены со вторым и третьим

0 входами счетчика, и источник опорного напряжения, введены дополнительный источник опорного напряжения, двухпозиционный ключ, три ключа, два резистора, два конденса5тора, источник напряжения смещения, фиксатор уровня напряжения, аналоговый сумматор,причем вход преобразователя код-ток через двухпозиционный ключ соединен с источником опор0кого напряжения и с дополнительным источником опорного напряжения, вх операционного усилителя через посл довательно соединенные два конденс тора, параллельно которым подсоеди ны первый и второй ключи, и резист соединен с выходом операционного у лителя и со входом третьего ключа, общая точка соединения конденсато.:х через резистор соединена с общей шиной устройства, выход третьего кл ча через фиксатор уровня напряжени соединён с первьаи входом аналогового сумматора, второй вход которого соединен с выходом источника напряж ния смещения,управляющие входы перв го и второго ключей соединены с третьим выходом блока анализа кодов управляющий вход третьего ключа соединен с четвертью выходом блока анализа кодов. Структурная электрическая схема устройства приведена на фиг.1. Временные диаграммы работы устройства приведены на фиг.2. Устройство содержит операционный усилитель 1, преобразователь 2 код-ток, подключенный через двухпозиционный- ключ 3 к источнику 4 опорного напряжения и к источнику 5 опорного напряжения. Преобразователь 2 код-ток управляется кодом счетчика 6, имеющего счетный вход, вход установки в начальное состояние и входы установки в режимы слож ния и вычитания. Счетные импульсы на счетный вход счетчика 6 подаются от генератора 7 импульсов. Сигнал иа установку счетчика 6 в начальное состояние, являющийся одновременно и сигнале установки счетчика бив режим вычитания, а также сигнал на установку счетчика 6 в режим сложения и сигналы управления генератором 7 вырабатываются блоком 8 анализа кодов, на который подаются входной код N, являющийся входньал сигналом устройства в целом, и код со счетчика 6 - N. В цепь обратной связи операционного усилителя 1 последовательно включены Тобраэиый RC-фильтр, состоящий из последовательно соединенных конденсаторов 9 и 10, общая точка которых через резистор 11 подключена к обще шине устройства. Резистор 12 и конденсаторы 9 и 10 зашунтированы ключ ми 13 и 14, управляемьми блоком 8 для чего используется тот же выход что и для установки в начальное состояние. Выход операционного усилителя 1 через ключ 15, управляемый блоком 8, подключен ко входу фиксатора 16 уровня напряжения, выход которого подключен к аналоговому сумматору 17, ко второму входу которого подключен источник 18 напряжения смещения. Выход аналогового сумматора 17 является выходом устройства в целом. Принцип работы устройства состоит в следугацем, В момент поступления; входного кода N, сигналом от блока 8 размыкаются ключи 13 и 14 и запускается генератор 7. На счетчике 6 перед началом функционального декодирювания устанавливается значение кода NHQM и режим вычитания, а преобразователь 2 подключается к источнику 4. Поступление импульсов на счетный вход счетчика 6 приводит к уменьшению на единицу младшего разряда записанного на нем кода, Устройство работает до достижения на счетчике 6 нулевого значения. 8зтот момент времени с блгжа 8 поступает короткий импульс АЗ (фиг.2, пример 6), переключающий счетчик 6 в режим сложения, а двухпозиционный ключ 3 в положение, соответствующее подаче на линейный преобразователь код-ток 2 напряжения от источника 5. После переключения режима счета и полярности опорного напряжения устройство работает до тех пор, пока код на счетчике 6 не достигнет значения N. В этот момент времени блоком 8 вырабатывается импульс А (фиг. 2, пример 6), замыкающий ключ 15, через который напряжение ,с выхода операционного усилителя 1 подается на вход фиксатора 16. По истечении времени срабатывания фиксатора 16 блоком 8 вырабатывается короткий импульс А (фиг.2, пример 6), обеспечивающий размыкание ключа 15, замыкание ключей 13 и 14, переключение ключа 3 в исходное состояние и установку на счетчик 6 режима вычитания и начального кода . После окончания переходного процесса разряда конденсаторов 9и 10 и установки кода Ицач счетчике 6 схема подготовлена к следующему такту синусоидального цифроаналогового преобразования, начинающего с подачи импульса А (фиг.2, пример 6) на генератор 7. Формула изобретения Синусный цифро-аналоговый преобразователь, содержащий операционный усилитель, вход которого соединен с выходом преобразователя код-ток, информационные входы которого соединены с выходами счетчика и с входами блока анализа кодов, первый выход которого через генератор импульсов соединен с первым входом счетчика,.второй и третий выходы соединены со вторым и третьим выходами счетчика, и источник опорного напряжения, отличающийся тем, что.

С целью расширения функциональных возможностей устройства и повышения точности декодирования, в него введены дополнительный источник опорного напряжения, двухпоэиционный ключ, три ключа, два резистора, два конденсатора, источник напряжения смещения, фиксатор уровня напряжения, аналоговый сумматор причем вход преобразователя код-то через двухпозиционный ключ соединен с источником опорного напряжения и с дополнительн1 л источником опорного напряжения, вход операционного усилителя через последовательно соединенные два конденсатора, параллельно которым подсоединены первый и второй ключи, и резистор соединен с выходом операщонного усилителя и со входом третьего ключа, общая точка соединения конденсаторов через резистор соединена с общей шиной устройства, выход третьего ключа через фиксатор уровня напряжения соединен с первым входом аналогового, сумматора, второй вход которого соединен с выходом источника напряжения смещения, управляющие вхбды первого и второго ключей соединены с третьим выходом блока анализа кодов,а управляющий вход третьего ключа соединен с четвертым выходом блока анализа кодов.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1,Смолов В.Б. Аналого-цифровые и цифроаналоговые нелинейные

5 вычислительные устройства. Л., Энергия, 1974, стр.142, рис.6.2.

2,Авторское свидетельство СССР W421117, кл. Н 03 К 13/03, 1972.

СРиг fc I оботела-ость cveniffoi, .Jcv A Л Л Л Л Л Л Л ГТ

Цицзрооои код дбоичиого счетпчина

Ночольнйш had

-бходнои под

u(t)

Hanpeftie ijf ноSbixodeопероционпого t/cuflumf p

SMI

(г)

i (J} /feu л лL (

U(i.}

Напрй нениеновыхобе финсоторо t poffip Выл.IВ

Нопра/кемие ffo Stifiode cmpotjcmSa

If

VnpoS fiHiUftje

Аи

A Jl

I f)

i()

i(S)

зП П